【正文】 )。j100。 //打開(kāi)總中斷While(1){i=1。 //設(shè)置外中斷0和1為下降沿觸發(fā)IP=0x01。 //默認(rèn)開(kāi)關(guān)鍵被按下，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)TMOD=0x11。 //初始化加熱檔位為5檔tempov=0。ctemp=15。 //加熱檔位寄存器、外中斷0計(jì)數(shù)器bit tempov,t0tst,testok。 //當(dāng)前測(cè)得水溫寄存器unsigned char data dispram[2]={0x10,0x10}。 //加熱檔位指示燈2sbit led3=P2^7。 //繼電器控制信號(hào)輸出端sbit led1=P2^5。 //蜂鳴器輸出端sbit triac=P1^6。 //加熱檔位“+”鍵 sbit downkey=P1^2。 //測(cè)溫函數(shù)sbit swkey=P1^0。 //按鍵掃描處理函數(shù)void heatctrl(void)。 //延時(shí)函數(shù)void display(void)。我深深的知道，幾句簡(jiǎn)單的話語(yǔ)根本無(wú)法表達(dá)對(duì)你們的感激之情，只有在心里默默的祝福我的老師、同學(xué)們，祝你們一生幸福安康！參考文獻(xiàn)[1]郇玉龍,趙寧,[EB/OL]. [2]湯競(jìng)南,[M].北京:人民郵電出版社,2008,2038,13814 3.[3][M].北京:人民郵電出版社,2008,15.[4]馬長(zhǎng)林,陳怡,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008,209.[5]田立,田清,[M].北京:人民郵電出版社,2007, 153165.[6]張友德,趙志英，、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社，2006，294.[7]:C語(yǔ)言描述[M].北京:高等教育出版社,2005,250253.附錄A 控制源程序清單以下是快熱式電熱水器控制源程序清單，采用C51編寫(xiě)，在Keil u Vision2 （ ）環(huán)境下調(diào)試通過(guò)，并下載到AT89C51測(cè)試運(yùn)行成功。此外，我還要感謝電信學(xué)院的各位老師，感謝他們傳授我知識(shí)以及對(duì)我的關(guān)懷與鼓勵(lì)。 致謝時(shí)光荏苒，四年的大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束，在這里，我首先要感謝我的導(dǎo)師赫健老師，本文在大綱的確定，初稿的完成以及最終定稿，都有賴(lài)于赫健老師的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)中我遇到了很多困難，讓我對(duì)一些生疏的知識(shí)有了溫習(xí)與鞏固，對(duì)其有了更加深刻的了解，比如二分查找算法。設(shè)計(jì)中還采用報(bào)警器來(lái)及時(shí)的反應(yīng)溫度是否超標(biāo)，提示操作者是否繼續(xù)加熱熱水器。在設(shè)計(jì)中還采用了兩位共陽(yáng)數(shù)碼管來(lái)反應(yīng)功率檔位，通過(guò)它們的亮滅數(shù)量輸出加熱功率，及時(shí)的提醒使用者當(dāng)時(shí)的水溫變化情況，更加清晰，也能減少功耗。而設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)還在于它采用了溫度/頻率檢測(cè)電路，通過(guò)電路頻率的變化及時(shí)的反映當(dāng)時(shí)的溫度變化，這樣就避免了因?yàn)闊崦綦娮璧淖兓荒芗皶r(shí)的傳給單片機(jī)而帶來(lái)的滯后問(wèn)題。開(kāi) 始打開(kāi)測(cè)頻外中斷等待測(cè)試完成Tmin=0，Tmax=100Temp=(Tmin+Tmax)/2T0rig==Tab[temp]?T0rigTab[temp]?Tmax=TempTmin=TempTmaxTmin=1?T0rig接近Tab[max]?Temp=TmaxTemp=TminTemp65?Temp45?刷新當(dāng)前寄存器清除超溫標(biāo)志置位超溫標(biāo)志結(jié) 束NYYNNYYNYNNY 溫度檢測(cè)程序流程圖開(kāi)始（X0中斷）px0count==0？？是起點(diǎn)？清除測(cè)頻起點(diǎn)標(biāo)志px0count=100計(jì)時(shí)器T0清0啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)器T0停止測(cè)頻外中斷置位測(cè)頻完成標(biāo)志結(jié) 束YYNN 頻率測(cè)試程序流程圖結(jié)論本次設(shè)計(jì)的快熱式家用電熱水器采用51系列單片機(jī)對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制，系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較高。另外，為了區(qū)分測(cè)頻的開(kāi)始和結(jié)束，還使用了測(cè)頻開(kāi)始標(biāo)志位T0tst和測(cè)頻完成標(biāo)志位Testok。為了減少測(cè)量的系統(tǒng)誤差相對(duì)值和隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，程序中取100個(gè)方波周期的和作為測(cè)量結(jié)果。1,則重復(fù)第2，3，4，5步驟，直到查找完成。 Tab[temp]，說(shuō)明實(shí)際溫度應(yīng)該在Tmin與Temp之間（因?yàn)檫f減函數(shù)特性），則修改查找范圍，令Tmax=Temp；同理，若 T0rigTab[temp]，說(shuō)明實(shí)際溫度應(yīng)該在Temp與Tmax之間，則令Tmin=Temp。，即Temp=(Tmax+Tmin)/2。計(jì)算溫度采用高效、準(zhǔn)確的二分查找法。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試后建立的溫度/頻率表是0～100℃溫度所對(duì)應(yīng)的頻率值。當(dāng)定時(shí)器T1計(jì)數(shù)溢出后觸發(fā)中斷，T1中斷程序就會(huì)給可控硅發(fā)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使其導(dǎo)通。開(kāi) 始i=1按鍵掃描若有鍵按下i=6顯示掃描加熱控制完成100次循環(huán)溫度檢測(cè)i=0？刷新顯示溫度開(kāi) 始賦位選初值清除位選送顯示段碼選通并延時(shí)2ms改變位選字消 隱完成2位掃描結(jié) 束系統(tǒng)初始化NYNYNY 主程序流程圖 顯示掃描子程序流程圖開(kāi) 始“+”鍵按下？“”鍵按下？開(kāi)關(guān)鍵按下？發(fā)按鍵音、消抖加熱檔位加1返回值1返回值2加熱檔位減1發(fā)按鍵音、消抖返回值0開(kāi)機(jī)，恢復(fù)工作等待開(kāi)關(guān)鍵再次按下關(guān)機(jī)，停止輸出發(fā)按鍵音、消抖結(jié) 束YNYNNY 按鍵掃描子程序流程圖開(kāi) 始有超溫標(biāo)志？斷開(kāi)繼電器關(guān)閉可控硅蜂鳴報(bào)警接通繼電器關(guān)閉蜂鳴器加熱檔位外中斷控制加熱2指示燈亮外中斷控制加熱1指示燈亮不加熱指示燈不亮全功率加熱指示燈全亮結(jié) 束YN 加熱控制程序流程圖 加熱和控制程序流程圖的設(shè)計(jì)加熱控制程序通過(guò)控制繼電器的通斷來(lái)決定是否給電熱絲通電加熱，而加熱的功率大小則由雙向可控硅的導(dǎo)通角決定。因而在閉合及斷開(kāi)的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的可靠性，所以采取了按鍵消抖的措施[6]。這將在加熱控制中介紹其處理過(guò)程。具體根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的加熱檔位和系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，決定是否加熱和控制加熱的功率并點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。把有實(shí)時(shí)要求的子程序（顯示掃描、按鍵掃描、加熱控制）放在最內(nèi)層的循環(huán)中，計(jì)算其運(yùn)行一次占用的CPU時(shí)間，然后根據(jù)溫度檢測(cè)定時(shí)的間隔時(shí)間，計(jì)算出該循環(huán)的循環(huán)次數(shù)。 主程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)在上電復(fù)位后，先對(duì)溫度寄存器、檔位寄存器賦默認(rèn)值，并進(jìn)行清除超溫標(biāo)志，設(shè)置定時(shí)器及中斷系統(tǒng)的工作方式等初始化工作。51系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)運(yùn)行的方法就是分時(shí)復(fù)用，在程序設(shè)計(jì)時(shí)要相應(yīng)地分配好各任務(wù)的CPU占用時(shí)間。 報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路圖3 快熱式電熱水器的軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)部分即為系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)。 溫度檢測(cè)電路圖 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)是采用雙向共陽(yáng)極串行接口電路，用來(lái)顯示加熱檔位，直觀性更強(qiáng),亦可大大減少電源的功耗。所以通過(guò)頻率值可以間接求得溫度值。與電熱絲并聯(lián)的LED發(fā)光管用來(lái)指示電熱絲的工作狀態(tài)。而加熱電阻通過(guò)發(fā)光二極管來(lái)顯示加熱與否，當(dāng)加熱時(shí)二極管發(fā)光，而不加熱時(shí)二極管不發(fā)光，為了在關(guān)機(jī)和超溫保護(hù)的狀態(tài)下能可靠的關(guān)斷加熱電源，電路中加入了繼電器來(lái)控制加熱電源。報(bào)警電路采用5V的自鳴式蜂鳴報(bào)警器。顯示電路采用兩位共陽(yáng)數(shù)碼管，由兩個(gè)三極管9012驅(qū)動(dòng)。89C51對(duì)電源要求不甚嚴(yán)格，電源電路采用普通的市電降壓整流，然后經(jīng)集成穩(wěn)壓器（7805）穩(wěn)壓輸出+5V電壓。它由加熱控制電路、過(guò)零檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、數(shù)碼管顯示電路、報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路等電路組成。方案二：采用74LS04作為輸出放大電路的選擇，它還可以作為驅(qū)動(dòng)電路使用,74LS04是TTL電平反相器，使用較經(jīng)濟(jì)且性能也很理想，所以在本方案中采用。它的性能特點(diǎn)是保護(hù)輸出、真差動(dòng)輸入級(jí)、底偏置電流為最大100mA、每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器、具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?、共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列、輸入端具有靜電保護(hù)功能。該四運(yùn)算放大器可以工作在低到3V或者高于32V的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。 水溫與流量、加熱功率的關(guān)系水流量/(L/m)功率/kW 溫度/℃22．533．544．547423634325．554484138366．562544642387．57060514641注：進(jìn)水溫度為15℃，輸入電壓為AC220V。家用電熱水器一般采用方便、可靠的電熱絲加熱方法。所以采用此方案。這種方法顯然比較先進(jìn)，但電路比較復(fù)雜，成本也比較高[2]。方案二：溫度檢測(cè)的方法較多，最經(jīng)典的方法就是用熱敏電阻（或熱敏傳感器）組成電橋來(lái)采集信號(hào)，再經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)。熱敏電阻具有靈敏度高、體積小、較穩(wěn)定、制作簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、易于維護(hù)、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)。方案一：熱電偶傳感器是將溫度變化轉(zhuǎn)為電量變化的裝置，它利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來(lái)達(dá)到測(cè)量目的。方案二：通過(guò)一個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)，采用可控硅控制功率，能經(jīng)受較高的功率，所以可以設(shè)置較多的檔位，成本大大降低可靠性較高，而且電路簡(jiǎn)單，又控制方便，所以本方案采用。在動(dòng)態(tài)顯示方式下電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，所以采用。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)各數(shù)碼管輪流分時(shí)選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用動(dòng)態(tài)掃描方式，即在每一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在另一時(shí)刻選通另外一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼。因?yàn)榉謺r(shí)顯示，某一時(shí)刻只有一只數(shù)碼管在工作，顯示驅(qū)動(dòng)電路也可以分時(shí)復(fù)用。方案二：動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示一般用在需要多只數(shù)碼管顯示的場(chǎng)合，它采用分時(shí)的方法，讓每只數(shù)碼管輪流顯示。 顯示器的選擇LED數(shù)碼管顯示器可分為兩種顯示方式：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占用一根輸入端口線，各鍵的工作狀態(tài)不會(huì)相互影響。獨(dú)立式鍵盤(pán)有上拉電平和下拉電平兩種接法，通常采用下拉電平接法，即各按鍵開(kāi)關(guān)一端接低電平，另一端接單片機(jī)I/O口線，這是為了保證在按鍵斷開(kāi)時(shí)各I/O口線有確定的高電平[4]。但線路較復(fù)雜，價(jià)格較昂貴，不適用。鍵盤(pán)設(shè)置在行、列線的焦點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端。方案二：由于89C51對(duì)電源要求不甚嚴(yán)格，+5V電源來(lái)源方便，且經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓比較可靠，較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，所以采用此方案。所以我們選擇了89C51作為系統(tǒng)微處理器。在空閑模式下凍結(jié)CPU，而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。因?yàn)?9C51芯片內(nèi)部有ROM，且芯片ROM全部采用Flash ROM,它能于3V的超低壓工作，與MCS51系列單片機(jī)完全兼容，由于89C51單片機(jī)成本低廉且工作可靠，采用12MHz的晶振。④軟件上單片機(jī)的編制語(yǔ)言十分豐富。現(xiàn)在程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、掉電不丟失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、看門(mén)狗、A/D轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動(dòng)電路等都集中到一個(gè)芯片上。這樣做的好處是可以盡可能使用大的存儲(chǔ)